数学系成立于1959年，2011年，太原理工大学数学学院成立，数学系为学院三个系之一，数学系主要负责数学与应用数学专业教学与专业建设。2008年，以本专业为依托的应用数学学科批准为山西省重点扶持学科，2016年，以本专业为依托的应用数学学科升级为山西省重点学科。目前，有数学一级硕士学位点。
数学系现有教师36名，其中教授/副教授18名，其中：博士生导师2名，硕士生导师15名，山西省教学名师2名，山西省优秀教师1名，山西省高校优秀青年学术带头人2名。下设有4个科研团队：运筹与决策、非线性微分方程及系统控制，非线性分析及数学物理，复分析，主要研究方向有：图论、算子代数、非线性泛函分析、偏微分方程、模糊数学等，另设3个教学团队：数学分析、高等代数和数学建模。当前每年在国内国际有影响的期刊上发表系教师为第一作者学术论文30余篇，近5年来获批省部级及以上项目40余项。
数学系下设一个本科专业-数学与应用数学专业。本专业以培养“厚基础、宽口径”复合型高级人才为导向，培养学生掌握多个分支的基础理论并具备一定的实践应用能力，重视科学研究能力训练；数学系鼓励本科毕业生攻读研究生，逐步成长为基础研究型或应用基础研究型科学研究人才。
